基于电子技术的声光控制照明电路设计研究论文_李朋

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摘要:随着我国社会经济的迅猛发展,各行各业都取得了很大的进步,电子技术也随之快速发展起来,被广泛应用到我国多个行业之中,给我过各行各业带来了革命性的发展,在声光控照明电路之中也是如此。将电子技术应用到声光控制照明电路之中不仅能够达到节约能源的目的,同时还可以促进我国朝着低碳社会方向进一步发展,在一定程度上达到了保护我国生态环境的目的,与我国绿色生态发展理念不谋而合。有鉴于此,本文对电子技术在声光控制照明电路之中的应用进行研究分析,期望能够对我国绿色照明电路的进一步发展有所帮助。

关键词:节能减排;照明电路;声光控制;绿色照明;

引 言

随着人们对节能减排理念逐渐加深了认同感,提倡节约资源,避免不必要的浪费,促进可持续发展。而在我们生活中,对于电能使用方面的节约就成了当前电路设计研究的重点。小区、工厂等场所,在过去都是要提供整晚的照明,极大的造成了浪费。而手持照明设备虽然可以降低一定的照明灯使用,但是却极其不方便。基于电子技术的不断发展进步,一种新型声光控制照明电路已经逐渐被研发使用,真正的为我国的可持续发展建设做出了极大的贡献。

1 设计原理

声光控制照明电路设置有声控延时开关,利用声音控制开关启动,持续一定时间后自动关闭。整个电路在运行中对声音信号处理后,将其转变为电子开关的开关动作。白天光线较强时,整个开关电路处于自锁状态,即使有声音信号,照明电路也不会启动。光线变暗后,开关进入预备状态,有声音信号出现后,开关自动启动,灯亮,持续一定时间后自动熄灭。其设计框如图1所示:

图1 设计图

2 基于电子技术的声光控制照明电路设计

声光控制照明电路的设计以光信号作为发光基础,利用声信号控制照明设备启停。声电转换设备可将电路接收的声信号转变为电信号,经放大电路处理后,形成整个电路的控制信号。当电路接到的光信号强度达到预设值后,控制开关关闭。系统包含电源电路、信号放大电路、声光控制电路、光电传感器电路等、声源产生声音信号,传递至声电转换器,经放大电路处理,信号传递至控制电路。光源经光电转换电路同样传递至控制电路,进而作用在开关上,实现对照明电路启停的控制。

2.1 电源电路设计

电流电路的设计需要保证电路正常工作及满足声光控制照明电路工作原理,同时还需要保证电流电路整体结构简单化,不可过于复杂。要满足以上条件,可从电流电路中降压器、稳压器、整流器以及滤波器这四个装置的选用着手。原理图如图2所示:其中降压装置选用的是稳压二极管,在输出稳压直流后需要经过降压电容器(Cl)、全桥整流器(QD)以及滤波电容(2C)后,在经过稳压二极管(DW)进行稳压,从而得到稳定的、满足照明电路需要的电压。

图2 原理图

电源电路的各类元器件及参数的选择需要结合电路的实际需求。首先,通过计算得出,全桥整流器(QD)应该选用型号为IA300V的二极管。其次稳压二极管的选用可根据声光控制照明电路稳压直流电源电压,该电压而+9V,所以可选用型号为2CW57的稳压二极管,这个型号的稳压二极管稳定电压为8.5V到9.5V,所以符合电路需求。再次,降压电容器(C1)的选用型号需要根据电源电压。合理情况下,降压电容器的耐压值应该是电源电压的两倍以上,如400v及400v以上耐压的电容器则可适用。最后,滤波器的型号选择可根据RC时间常数大于3到5倍电源半周期这一原理进行选择。

2.2 信号放大线路设计

信号放大电路的设计包括放大器和拾音器两个主要部分。拾音装置的选择需要保证有较高性价比,同时灵敏度满足照明需要,比如电压蜂鸣器,该装置在获取声音信号后经压电陶瓷片处理产生较小电效应,之后经过音频放大器,实现对这一信号的放大处理,维持电路稳定。

2.3 声光控制电路设计

该电路的设计包含两种不同情况;一种是白天,系统处于强制复位状态。光敏三极管在白天存在较大光强时阻抗大,单稳态触发器会产生低电平,变为强制复位状态,照明开关断开,照明设备不启动。另一种是夜晚,光敏三极管受到的光照弱,阻抗小,单稳态触发器输出高电平,拾音器在接收到声音信号后,对声音信号进行相应处理,产生大电流,照明设备持续照明。

2.4 光电传感器电路设计

光电传感器电路的设计主要是为了满足电路照明,在具体设计过程中,首先需要做好材料的选择,满足照明设备使用要求即可。比如说光敏三极管可选择3DU5该元件的工作电压为6--8V,符合整个电路的使用需要。

3 声光控制照明电路设计意义

过去阶段,我国公共照明灯一般都采用手动式的开关方式。如在住宅小区的楼梯过道中,夜晚居民想要打开灯光还需触碰开关装置,这样就会给夜晚视力不好的居民带来一些困扰。还有在一些厂区、学校等地,夜晚路灯彻夜不关,这就会带来能源上的浪费。再到后来,出现了声控灯,这种照明电路的设计虽然为夜晚行人带来了方便,但其存在一个弊端,就是白天时候也受声音影响而开灯。人们为解决这一问题只好定时定点的开关总电源,这样一来,虽然起到了节能目的,但为加大了管理负担。而声光控制照明电路的设计,可有效改善上述所有问题。通过声源和光源的双重控制,为照明设备的使用和管理带来很大便捷。同时,该照明电路应用范围也很广泛,只要不是封闭场所,大多都可以使用。

结束语

综上所述,将电子技术应用到照明电路之中不仅能够有效提高绿色照明的光照质量,同时还有效保护了我国生态环境,并且还能够有效达到节约能源的目的,有效促进了我国绿色照明电路的进一步发展。此外,随着当前我国科学技术的日新月异,电子技术也随之呈现快速发展的趋势,在这样的情况下,我国有关部门应当加强对于电子技术的重视程度,同时加大对电子技术的研究工作,借此有效促进我国绿色照明技术的进一步发展。

参考文献:

[1]李素平.声光控制延时开关电路系统设计[J].电子世界,2016(13):197+199.

[2]郑云飞.连续变量光通信中的声光—磁光调制方案研究[D].福州大学,2016.

[3]宋雁鹏.声光可调谐滤光器宽带驱动系统设计[D].中北大学,2016.

[4]张德喜,郑琳.基于单片机的声光开关控制系统的设计与实现[J].电子测试,2016(08):17-18.

论文作者:李朋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/22

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